非金属材料电镀

关于非金属材料电镀§9.1概述指在非金属材料表面上，利用特殊的加工方法获得一层金属镀层，使之具有金属材料和非金属材料两者的优点的一种电镀方法。非金属材料电镀：第2页,共184页，2024年2月25日，星期天非金属电镀的历史19世纪前，在非金属材料上电镀，被认为是

不可能的1835年，利伯格(Liebig)发明了银镜反应第3页,共184页，2024年2月25日，星期天乙醛的银镜反应

在洁净的试管里加入1mL2%的硝酸银溶液，然后一边摇动试管，一边逐滴滴入2%的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止（这是得到的溶液叫银氨溶液)。再滴入3滴乙醛，振荡后把试管放在热水中温热。不久可以看到，试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。第4页,共184页，2024年2月25日，星期天葡萄糖的银镜反应

在洁净的试管里加入1mL2%的硝酸银溶液，然后一边摇动试管，一边逐滴滴入2%的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止（这是得到的溶液叫银氨溶液)。滴入一滴管的葡萄糖溶液，振荡后把试管放在热水中温热。不久可以看到，试管内壁上附着一层光亮如镜的金属银。第5页,共184页，2024年2月25日，星期天银镜反应本质这个反应里，硝酸银与氨水生成的银氨溶液中含有氢氧化二氨合银，这是一种弱氧化剂，它能把乙醛氧化成乙酸(即-CHO被氧化成-COOH)，乙酸又与生成的氨气反应生成乙酸铵，而银离子被还原成金属银。从葡萄糖的角度来说，葡萄糖中有醛基，具有还原性，把硝酸银里的银离子还原成金属银第6页,共184页，2024年2月25日，星期天第7页,共184页，2024年2月25日，星期天1884年，罗伯(Rober)和阿穆雷格(Amurrag)把石墨涂在非金属材料表面，使它们导电，然后通过电沉积得到铜的雕刻板第8页,共184页，2024年2月25日，星期天我国古代“重塑金身”，在泥塑或者木雕表面包金或银的物理金属化方法及在铁上置换铜或汞齐化方法镀金或银1930有人试图在塑料上镀出金属1938年的《塑料》期刊上，就报道过塑料上电镀的新闻第9页,共184页，2024年2月25日，星期天真正的具有工业价值的非金属电镀技术的开发，是在廉价而有效的化学镀技术产生之后的事，无线电技术的发展促进了利用化学法实现非金属印制线路板孔金属化技术的产生化学镀铜技术的完善，使塑料电镀技术的工业化成为可能第10页,共184页，2024年2月25日，星期天20世纪50年代，我国开始研究和开发塑料电镀20世纪70年代，我国开发的胶体钯一步活化和常温化学镀镍工业，用于当时出口的收音机机壳和旋钮20世纪80年代，玻璃钢电镀技术获得发展20世纪末，开发出直接镀塑料，还开发出适用于其他非直接镀塑料的直接镀技术21世纪，非金属电镀技术还在工业领域中大量采用第11页,共184页，2024年2月25日，星期天非金属材料种类塑料陶瓷玻璃玻璃钢石英金刚石树叶鲜花纸张木材石膏空心砖第12页,共184页，2024年2月25日，星期天第13页,共184页，2024年2月25日，星期天塑料塑料为合成的高分子化合物(聚合物)，又可称为高分子或巨分子，也是一般所俗称的塑料或树脂第14页,共184页，2024年2月25日，星期天塑料第15页,共184页，2024年2月25日，星期天不导电不导热耐磨性差不耐污染易变形易变色非金属材料缺点第16页,共184页，2024年2月25日，星期天导电膜的制备方法采用金属涂料法或热喷涂法涂覆或喷射导电涂料或导电胶非金属表面金属化物理气相沉积（PVD）：真空蒸发镀、

离子镀、溅射镀化学气相沉积（VCD）：气相镀热压烫金法导电塑料化学镀化学镀→电镀＊第17页,共184页，2024年2月25日，星期天非金属电镀的应用装饰性应用功能性应用其他应用机械类产品电子、电工类产品（电磁屏蔽；电子传递、微波

传输、导电导磁；耐高温；耐蚀性等）交通和运载工具类产品（汽车、船舶、航天航空）第18页,共184页，2024年2月25日，星期天应用实例以塑料代替有色金属汽车工业的内外部件应用局部电镀的应用印刷线路上的应用导电性纤维上的应用电子仪器的屏蔽第19页,共184页，2024年2月25日，星期天其他方面：玻璃、陶瓷体上电镀铜制作电容器施加可焊性的金属薄膜作为极片在聚氨酯薄膜上镀以磁性镀层，如镍钴或镍铁合金镀层之后，可用来制作印刷线路板手表活络字块的电镀全塑料封装的小型变压器的外封装塑料进行电镀来屏蔽电磁场对塑料、石蜡等电铸用的非金属铸模进行电镀泡沫镍电池电极第20页,共184页，2024年2月25日，星期天注意在非金属电镀中，以塑料电镀所占的比重最大。其中又以ABS塑料为主。其它非金属电镀与ABS塑料电镀工艺差别主要在于粗化工艺的不同，其余步骤大体相似。第21页,共184页，2024年2月25日，星期天不应有尖角深槽和窄槽第22页,共184页，2024年2月25日，星期天非金属电镀的通用方法非金属材料的表面整理或清洗→充分干燥→（浸石蜡）→涂可金属化的塑料的涂料→粗化→敏化→活化→化学镀→电镀非金属材料的表面整理或清洗→充分干燥→涂可金属化的树脂的涂料→粗化→敏化→活化→化学镀→电镀第23页,共184页，2024年2月25日，星期天非金属材料的表面整理或清洗→充分干燥→涂覆导电涂料法（导电胶或导电漆）→粘附石墨或银粉等导电粉末→直接电镀第24页,共184页，2024年2月25日，星期天非金属电镀的特点成型性能好具有良好的物理力学性能、电气性能抗腐蚀性能、耐侯性能和抗老化性能好非金属电镀技术的产品成本往往都比采用金属的要低得多，尤其是材料成本

导电导热导磁耐热强度相对密度镀层结合力

第25页,共184页，2024年2月25日，星期天非金属电镀的优点、缺点优点提高零件表面硬度和耐磨性节约金属简化加工工艺缺点电镀成本比金属电镀高镀层结合力不很牢固第26页,共184页，2024年2月25日，星期天非金属电镀技术的展望新型直接催化塑料（添加化学镀催化剂）添加导电粉末获得直接电镀塑料（在塑料表面分散导电性铁、铝微粒）通过特殊前处理获得直接电镀塑料（碱粗化，硫酸磺化处理，引入磺基，在塑料表面形成活性基团，进而吸附金属离子而使表面具有催化活性）第27页,共184页，2024年2月25日，星期天导电塑料（制造塑料时，在树脂中掺入导电物质如金属微粒、炭黑、有机络合物、导电聚合物—聚苯胺、聚乙烯、聚苯硫醚、聚吡咯、聚吡啶、聚噻吩、聚噻唑、聚对苯撑及热分解导电高分子聚酰亚胺和聚丙烯腈等）高强度可镀塑料：短玻纤维/颗粒混杂增强ABS复合材料局部电镀或选择性电镀塑料生物工程塑料的图形电镀：人工骨关节；直接在功能器件上用非金属电镀技术直接制作所需连接的线路，达到连接所以功能块的目的第28页,共184页，2024年2月25日，星期天§9.2非金属电镀前的表面准备化学粗化敏化活化还原或解胶封闭去应力化学镀电镀除油第29页,共184页，2024年2月25日，星期天典型的非金属表面金属化的工艺(封闭或去应力)→(有机除油)→化学除油→化学粗化→敏化→活化→还原(或解胶)→化学镀→电镀第30页,共184页，2024年2月25日，星期天去应力机械抛光第31页,共184页，2024年2月25日，星期天一、封闭处理

（对陶瓷等多孔材料）

方法：（1）石蜡封闭：一般零件浸在105℃的熔融石蜡中半小时，然后取出滴干和冷却（2）树脂封闭第32页,共184页，2024年2月25日，星期天目的：去应力用于弥补压塑质量的缺陷，通过热处理使ABS树脂分子排列均匀，避免应力集中方法：把塑料制品聚苯乙烯放在温度65±5℃的烘箱内恒温2-4小时；把塑料制品聚丙烯放在温度80-100℃的烘箱内恒温1-3小时；或者在25%体积的丙酮溶液中浸泡30min二、去应力

（对塑料等）第33页,共184页，2024年2月25日，星期天应力高低的检查：1、冰乙酸浸渍法

24±3℃的冰乙酸中持续30s2、溶剂浸渍法

21±1℃的1：1的甲乙酮和丙酮的混合溶剂中持续15s第34页,共184页，2024年2月25日，星期天三、除油有机溶剂除油碱性除油酸性除油减化工序节约能源提高粗化液的寿命适于自动化生产线第35页,共184页，2024年2月25日，星期天ABS塑料、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯等采用有机溶液进行表面除油ABS：乙醇聚氯乙烯：

甲醇，乙醇，三氯乙烯，丙酮聚苯乙烯：

甲醇，乙醇，三氯乙烯酚醛塑料：

甲醇，丙酮环氧树脂：

甲醇，丙酮聚酰胺：

汽油，三氯乙烯氟塑料：

丙酮聚酯：

丙酮

也有人说塑料不适合用有机溶剂除油第36页,共184页，2024年2月25日，星期天有机溶剂除油氢醌400mL邻苯二酚100mL丙酮400mL温度室温时间3min

热固性塑料第37页,共184页，2024年2月25日，星期天橡胶丙酮丁酯纤维素第38页,共184页，2024年2月25日，星期天聚丙烯塑料10%松节油乳化液+普通化学粗化第39页,共184页，2024年2月25日，星期天碱性化学除油溶液碳酸钠/(g/L)20-30磷酸钠/(g/L)10-30氢氧化钠/(g/L)10-20表面活性剂/(mL/L)2-5温度/(℃)60-70时间/(min)10-30处理后表面亲水第40页,共184页，2024年2月25日，星期天重铬酸钾/(g/L)15硫酸(mL/L)300水(mL/L)20温度/(℃)室温时间/(min)1-2酸性化学除油溶液利用强氧化作用来破坏有机物，防止时间过长对表面造成伤害第41页,共184页，2024年2月25日，星期天注意塑料比重轻，易浮在液面上，操作时用重物将其全部压入液内，并适当翻动，使零件表面全部润湿第42页,共184页，2024年2月25日，星期天四、粗化作用：（1）使非金属表面呈现微观粗糙，从而增大了镀层与基体的接触面（2）使塑料表面的聚合物断链，由长链变成短链，将制件由憎水体变成亲水体，有利于粗化后各道工序的顺利进行第43页,共184页，2024年2月25日，星期天粗化方法（常用的是以铬酸和硫酸为主的强氧化性粗化液）（添加重铬酸钾和磷酸的粗化液）第44页,共184页，2024年2月25日，星期天化学粗化有机溶剂粗化机械粗化>>对提高镀层结合力而言：对于有些表面粗化比较困难的非金属，还要选用物理和化学并用的联合粗化法第45页,共184页，2024年2月25日，星期天化学粗化特点95%（1）除污垢能力强，含铬酐、硫酸的强氧化性酸溶液（2）粗化速度快，效果好（3）应用广，适合任何材料、任何几何形状、任何用途的材料（4）成分简单，配制容易，维护方便第46页,共184页，2024年2月25日，星期天化学粗化原理蚀刻断链氧化磺化第47页,共184页，2024年2月25日，星期天ABS举例

ABS丙烯腈丁二烯苯乙烯H2SO4A+SA+B树脂相橡胶相第48页,共184页，2024年2月25日，星期天A＋S共聚形成树脂相；A＋B共聚形成橡胶相。橡胶相呈球状均匀地分布在树脂相之中。粗化过程中橡胶粒子被溶去形成凹坑。第49页,共184页，2024年2月25日，星期天第50页,共184页，2024年2月25日，星期天第51页,共184页，2024年2月25日，星期天ABS塑料及其化学粗化后的结构第52页,共184页，2024年2月25日，星期天ABS的粗化作用断面示意图

第53页,共184页，2024年2月25日，星期天塑料粗化后微观形貌第54页,共184页，2024年2月25日，星期天机械粗化敞口形第55页,共184页，2024年2月25日，星期天化学粗化“投铆”效果瓶颈形第56页,共184页，2024年2月25日，星期天ABS化学粗化配方铬酐400g/L硫酸350g/L温度50-60℃时间25-40min第57页,共184页，2024年2月25日，星期天ABS化学粗化溶液的配制铬酐硫酸搅拌第58页,共184页，2024年2月25日，星期天ABS化学粗化配方高锰酸钾300-400g/L添加剂5mg/LpH13.5温度60-70℃时间20-30min第59页,共184页，2024年2月25日，星期天其他非金属常用的化学粗化液材料常用配方无釉陶瓷、聚氯乙烯铬酐150-200g/L，硫酸100mL/L，40-50℃，60-120min玻璃氢氟酸(40%)35mL/L，氯化铵19g/L，室温，1-2min陶瓷氢氟酸(40%)100mL/L，铬酐49g/L，浓硫酸100mL/L，15-30℃，2-3min酚醛树脂硫酸70-80g/L，硼酸240-260g/L，5min聚苯乙烯酒精1份：丙酮1份（体积比），10-20min硫化橡胶经喷砂后酒精清洗浸入硫酸中2min金刚石稀硝酸煮沸→表面活性剂进行亲水处理第60页,共184页，2024年2月25日，星期天五、敏化是使非金属表面吸附一层容易氧化的物质，以便在活化处理时被氧化，在制件表面上形成“催化膜”。

敏化处理：第61页,共184页，2024年2月25日，星期天敏化剂二价锡盐三价钛盐氯化亚锡的酸性溶液二价锡的配合碱性溶液锆的化合物钍的化合物第62页,共184页，2024年2月25日，星期天敏化液氯化亚锡10-30g/L盐酸40-100mL/L金属锡条（锡粒）1根（适量）温度10-30℃时间3-5min第63页,共184页，2024年2月25日，星期天盐酸氯化亚锡敏化液的配制锡粒第64页,共184页，2024年2月25日，星期天注意：配制溶液时，必须用去离子水和试剂级化学药品配制。配制方法：把氯化亚锡溶于盐酸水溶液中，切不可将氯化亚锡用水溶解后再加入盐酸中，否则氯化亚锡会水解。第65页,共184页，2024年2月25日，星期天注意：二价锡很容易水解生成Sn(OH)Cl沉淀，当溶液中有白色沉淀产生时，可加入盐酸，若仍不能使溶液澄清，则应进行过滤。SnCl2+H2O→Sn(OH)Cl+HCl第66页,共184页，2024年2月25日，星期天

酸性敏化液最终在制件表面上吸附一层凝胶状物质，这层凝胶状物质，不是在敏化液中形成的，而是在下一步用水洗时发生水解而产生微溶性产物，这些微溶产物在凝聚作用下沉积在非金属表面，形成一层厚度有十几至几千埃的膜。SnCl2+H2O→Sn(OH)Cl+HCl注意：第67页,共184页，2024年2月25日，星期天注意氧化剂、光照、在空气中长时间暴露，都可以导致敏化液失效加入锡条或锡粒可延缓二价锡的氧化Sn4++Sn=2Sn2+第68页,共184页，2024年2月25日，星期天实际生产中的其他敏化工艺酸性敏化液硫酸亚锡10g/L硫酸40-50mL/L温度10-30℃时间3-5min第69页,共184页，2024年2月25日，星期天实际生产中的其他敏化工艺酸性敏化液氟硼酸亚锡15g/L氟硼酸250mL/L氯化钠100g/L十二烷基硫酸钠0.001-2g/L温度10-30℃时间3-5min第70页,共184页，2024年2月25日，星期天实际生产中的其他敏化工艺碱性敏化液氯化亚锡100g/L氢氧化钠150g/L酒石酸钾钠175g/L温度10-30℃时间3-5min第71页,共184页，2024年2月25日，星期天实际生产中的其他敏化工艺酒精敏化液二价锡盐20-25g/L酒精溶液温度10-30℃时间3-5min第72页,共184页，2024年2月25日，星期天六、活化是用含有催化活性的金属如金、银、钯、铂等的化合物溶液，对经过敏化处理的制件表面进行再次处理的过程。活化处理：第73页,共184页，2024年2月25日，星期天注意：除化学镀银可在敏化后直接进行外，其余的化学镀均必须在活化后进行第74页,共184页，2024年2月25日，星期天活化实质

核化：这些具有催化活性的微粒是化学镀的结晶中心，故活化又称为“核化”。敏化后的制件表面与含有贵金属离子的溶液相接触时，二价锡被氧化成四价锡，同时贵金属离子被还原为金属微粒，使其紧紧吸附在制件表面上第75页,共184页，2024年2月25日，星期天Sn2+Sn4+贵金属离子贵金属微粒被氧化被还原第76页,共184页，2024年2月25日，星期天Sn2++Cu2+=Sn4++CuSn2++2Ag+=Sn4++2Ag3Sn2++2Au3+=3Sn4++2AuSn2++Pd2+=Sn4++Pd反应析出的银微粒具有催化活性，它既是化学镀的催化剂，又是化学镀的结晶核心第77页,共184页，2024年2月25日，星期天注意活化后在非金属表面形成化学镀反应的核心，是反应的活化点，即晶核，而不是连续的金属镀层当这种具有活化中心的非金属材料进入化学镀液时，就会在表面催化化学镀发生而形成镀层经过活化处理后的工件做好进行干燥，干燥后再进入化学镀的工件结合力有所提高第78页,共184页，2024年2月25日，星期天活化离子型活化硝酸银型氯化钯型胶体钯活化液第79页,共184页，2024年2月25日，星期天注意硝酸银活化只能催化化学镀铜氯化钯活化即能催化化学镀铜，又能催化化学镀镍第80页,共184页，2024年2月25日，星期天硝酸银型（化学镀铜）硝酸银2-5g/L氨水25%20-25mL/L温度15-25℃时间1-5min活化剂加盖避光保存，每次使用后都要加盖第81页,共184页，2024年2月25日，星期天硝酸银氨水由褐色混浊变透明硝酸银型活化液的配制第82页,共184页，2024年2月25日，星期天试样经硝酸银活化后，表面浅褐色棕色第83页,共184页，2024年2月25日，星期天硝酸银型活化注意事项（1）防止将敏化液带入活化液中（2）翻动制件（3）不要在强光下操作，避光放置（4）定期过滤第84页,共184页，2024年2月25日，星期天氯化钯型（化学镀铜、镍）氯化钯0.5-1g/L盐酸37%2-5mL/L温度室温时间1-5min第85页,共184页，2024年2月25日，星期天盐酸氯化钯氯化钯型活化液的配制第86页,共184页，2024年2月25日，星期天胶体钯活化液是把敏化和活化合为一步进行，直接活化法所用的溶液称为直接活化液或胶体钯活化液。胶体钯活化液：胶体钯活化液第87页,共184页，2024年2月25日，星期天

这种方法是将氯化钯和氯化亚锡在同一份溶液中反应生成金属钯和四价锡，利用四价锡的胶体性质形成以金属钯为核心的胶体团，这种胶体团可以在非金属表面吸附，通过解胶流程，将四价锡去掉后，露出的金属钯就成为活性中心。第88页,共184页，2024年2月25日，星期天氯化钯1g/L氯化亚锡40g/L盐酸300mL/L水600mL/L

胶体钯活化液第89页,共184页，2024年2月25日，星期天盐酸氯化亚锡氯化钯溶液颜色由棕色变绿，最终变成黑色锡配位数2胶体钯活化液的配制锡配位数4锡配位数6第90页,共184页，2024年2月25日，星期天试样经胶体钯活化后，表面咖啡色第91页,共184页，2024年2月25日，星期天氯化钯1g/L氯化亚锡2.53g/L盐酸100mL/L蒸馏水200mL/L氯化亚锡75g/L锡酸钠7g/L盐酸200mL/L美、日胶体钯活化液甲液乙液第92页,共184页，2024年2月25日，星期天盐酸乙液氯化亚锡锡酸钠盐酸+蒸馏水甲液氯化钯氯化亚锡30±2℃白色乳浊液棕色胶体溶液第93页,共184页，2024年2月25日，星期天胶体微观形貌尿素第94页,共184页，2024年2月25日，星期天三种活化剂的比较类型成本范围稳定性配制硝酸银型低化学镀铜不容易氯化钯型高化学镀铜化学镀镍稳定容易胶体钯型高化学镀铜化学镀镍更稳定不易第95页,共184页，2024年2月25日，星期天

塑料制品经过活化处理后，表面会吸附有活化剂，如Ag+，将它带入化学镀液中，会影响镀液的稳定性。所以，化学镀之前，要用一定浓度的化学镀液中的还原剂溶液浸渍制品，将活化剂除去。

还原：化学镀铜时，还原处理用稀甲醛溶液化学镀镍时，还原处理用次磷酸钠溶液七、还原与解胶第96页,共184页，2024年2月25日，星期天零件经离子型活化液处理并清洗后要进行还原处理，以提高表面的催化活性，加快化学镀的沉积速度。同时还能除去残留在零件表面的活化液，防止将它带入化学镀液中引起溶液分解。第97页,共184页，2024年2月25日，星期天离子型活化胶体钯活化还原解胶Ag+Pd2+胶体钯金属钯无催化活性有催化活性HOH+_第98页,共184页，2024年2月25日，星期天甲醛37%100mL/L温度室温时间10-30s硝酸银活化液的还原液第99页,共184页，2024年2月25日，星期天次磷酸钠10-30g/L温度室温时间10-30s氯化钯活化液的还原液第100页,共184页，2024年2月25日，星期天水合肼2%-5%体积比温度10-40℃时间3-5min美、日胶体钯活化液的还原液第101页,共184页，2024年2月25日，星期天用胶体钯活化的镀件，表面吸附的是一层胶体钯微粒，这种胶态钯的微粒无催化活性，不能成为化学镀金属的结晶中心，必须把钯粒周围的四价锡离子的水解胶层等去掉，露出具有催化活性的金属钯微粒。其方法是把经过胶体钯活化的制件，放在含等离子的溶液中浸渍数秒到1分钟，此工序叫解胶。H或OH--解胶：第102页,共184页，2024年2月25日，星期天Pd4+未解胶Pd4+SnSn已解胶第103页,共184页，2024年2月25日，星期天氢氧化钠5g/L水950mL/L温度室温时间0.5-1min解胶配方配方一盐酸100mL/L水900mL/L温度40-45℃时间5min配方二第104页,共184页，2024年2月25日，星期天新工艺硝酸银一步法把ABS塑料的粗化、敏化、活化三个工序统一起来1,2-二氯乙烷（试剂级）8-15%（体积）酒精（工业级）85-90%（体积）硝酸银(试剂级）5g/L温度10-25℃时间10-20min第105页,共184页，2024年2月25日，星期天表面金属化处理新工艺直接催化塑料简化化学活化工艺非贵金属（镍或铜）活化直接镀新工艺气溶胶镀固体催化剂粗化、敏化、活化一步法在塑料上直接镀新工艺可直接电镀的新型导电塑料第106页,共184页，2024年2月25日，星期天八、化学镀

化学镀铜化学镀镍第107页,共184页，2024年2月25日，星期天注意：选用化学镀镍时，应注意镀液的温度应比塑料的热变形温度低约20℃，以防零件变形。第108页,共184页，2024年2月25日，星期天非金属化学镀铜与化学镀镍比较镀层优点缺点化学镀铜层镀层韧性好，内应力小，与硝酸银活化配合适于多种材料，成本低，室温操作溶液稳定性差，抗蚀性能差，沉积速度慢，表面容易生污斑而影响外观化学镀镍层溶液稳定，速度快，抗蚀性能好，结晶细，无污斑和粗晶现象镀层韧性差，内应力大，溶液需加温，要用氯化钯活化，成本高。第109页,共184页，2024年2月25日，星期天九、电镀最好先镀铜：铜层的热膨胀系数与ABS接近镀铜不能用氰化物镀铜溶液，它会浸蚀化学镀层，造成起泡酸性光亮镀铜焦磷酸盐镀铜→酸性光亮镀铜第110页,共184页，2024年2月25日，星期天注意：化学镀镍层易钝化，先浸一薄层铜。镀铜后可着色和镀其他金属，多数为镍、铬。底层的铜层会产生铜锈第111页,共184页，2024年2月25日，星期天对电镀挂具的特殊要求1、防止零件浮起：塑料密度一般为1.0-1.2g/cm3，为防止其在密度大的溶液中浮起，零件应在挂具上卡紧，挂具也应在导电杆上固定牢固。第112页,共184页，2024年2月25日，星期天2、防止零件变形：因塑料刚性小，易变形，应装夹在零件壁厚较大的部位，装夹力不易过大。第113页,共184页，2024年2月25日，星期天3、导电的均匀性：挂具与零件接点部位的初始导电性差，电阻大，所以应注意使接点面积小，数量多，接点位置应使电流分布比较均匀。第114页,共184页，2024年2月25日，星期天硝酸银型活化液→37%甲醛还原→化学镀铜→电镀铜→电镀其他金属（常用的是镍、铬）氯化钯型活化液→次磷酸钠还原→化学镀镍→电镀铜→电镀其他金属（常用的是镍、铬）美、日胶体钯活化液→水合肼还原一般胶体钯活化液→解胶（H+、OH-）化学镀银可在敏化后直接进行总结第115页,共184页，2024年2月25日，星期天ABS不良镀层的退除分步退除在盐酸中退镀铬层在硝酸中退镀镍层在废的粗化液中退镀铜层一步退除盐酸50%双氧水5-10mL（少加勤加）第116页,共184页，2024年2月25日，星期天处理后的ABS断面示意图

镍封第117页,共184页，2024年2月25日，星期天其他非金属材料化学镀玻璃和石英：喷砂→化学粗化纸张、木材、石膏：烘干→涂ABS塑料或喷涂树脂等封孔处理→化学粗化鲜花、树叶：喷或涂ABS涂料做定型处理→化学粗化；树叶类同于鲜花装饰处理，在前处理前，先进行脱叶绿素处理，就是将树叶浸入强碱溶液中（氢氧化钠+少量碳酸钠），煮沸，使叶绿素腐烂脱落，洗净晾干或压干成型纤维：易团聚，每一步都要强搅拌或利用表面活性剂使纤维在溶液中均匀分散第118页,共184页，2024年2月25日，星期天与塑料电镀有关的其他技术有机高分子微粒与金属复合电镀化学镀复合镀层第119页,共184页，2024年2月25日，星期天塑料电镀件的实物照片

第120页,共184页，2024年2月25日，星期天第121页,共184页，2024年2月25日，星期天第122页,共184页，2024年2月25日，星期天第123页,共184页，2024年2月25日，星期天第124页,共184页，2024年2月25日，星期天§9.3印刷电路板电镀第125页,共184页，2024年2月25日，星期天第126页,共184页，2024年2月25日，星期天印刷线路板的发展概况印刷线路板制造方法的分类印刷线路板的典型制造工艺通孔电镀、图形电镀接线端电镀印刷电路板技术简介第127页,共184页，2024年2月25日，星期天铝板冲压成型再经氧化绝缘后做成基板，再以导线连接各种电子元器件（铝氧化基板）复合铜箔的层压胶板做线路板（覆铜板）PCB一、印刷线路板的发展概况第128页,共184页，2024年2月25日，星期天单面印刷线路板双面印刷线路板集成电路、大规模集成电路多层印刷线路板绕性印刷线路板在覆铜板上预先将电子线路用抗蚀涂膜印上去，然后在蚀铜剂中将多余的铜箔去掉，就制成了可以在上边安装电子器件的线路板第129页,共184页，2024年2月25日，星期天电子产品向小型化、轻量化、廉价化发展印刷电路板生产大国：美国、日本、中国。中国第一的趋势显现孔金属化技术图形电镀技术各种化学镀技术第130页,共184页，2024年2月25日，星期天印刷线路板的基板材料酚醛树脂纸板、环氧树脂纸板、聚乙烯对苯二酚纤维增强环氧树脂板、玻璃纤维增强环氧树脂板、玻璃纤维树脂增强硅树脂板；以及聚酰胺塑料软片制作的绕线板；以陶瓷为基板的陶瓷板；新型解决大功率散热的铝基板第131页,共184页，2024年2月25日，星期天印刷线路板的分类单面覆铜板双面覆铜板多层板内层用的覆铜层压板全加成法的无覆铜层的树脂板第132页,共184页，2024年2月25日，星期天腐蚀铜箔法全加法半加法模压法粉末法多层布线法二、印刷线路板制造方法的分类第133页,共184页，2024年2月25日，星期天腐蚀铜箔法：覆盖有铜箔的绝缘板，用化学试剂溶解掉线路以外的铜箔。全加法：不是覆盖有铜箔的绝缘板，而是只在线路部分进行化学镀铜。半加法：他是腐蚀铜箔法和全加法相结合的制造方法。模压法：把涂有粘接剂的铜箔用冲模冲击出电路图，然后粘贴在没有覆盖铜箔的绝缘板上。印刷线路板6种制造方法第134页,共184页，2024年2月25日，星期天粉末法：在没有覆盖铜箔的绝缘板上用凸模印上粘接剂，再覆上铜粉，待粘接剂硬化后，在其上面进行化学镀铜。多层布线法：高密度印刷线路板的内层线路用铜箔制造，外层用铜丝构成线路，这样可以使配线线路按立体敷设。第135页,共184页，2024年2月25日，星期天三、印刷线路板的典型制造工艺印刷线路板的典型制造工艺是用腐蚀铜箔法进行通孔镀铜，也部分采用通孔镀锡铅焊料的方法板面电镀法（一次镀铜）标准法图形电镀法（二次镀铜）印刷线路板的典型制造工艺：第136页,共184页，2024年2月25日，星期天化学镀铜板面电镀铜（通孔电镀）接线端电镀1、板面电镀法（一次镀铜）第137页,共184页，2024年2月25日，星期天

材料准备→按产品尺寸下料→重叠并钻导向孔→钻孔→表面研磨→化学镀铜→板面电镀铜→电镀后修整→用干膜遮盖→对准胶片位置曝光→显像→蚀刻→剥去保护层→打磨接线端→接线端电镀→印上文字和锡铅合金保护层→涂锡铅合金→外形加工→电气试验→涂焊剂（*）→目测检验→捆包、发货*如果涂锡铅合金焊料时，就不必涂焊剂0.2-0.5µm板面电镀法工艺流程：孔镀层20µm第138页,共184页，2024年2月25日，星期天

板面电镀蚀刻法要点①板材钻孔和化学镀铜后，对全板面和孔电镀到所需要的铜厚，使孔内平均铜厚大于等于20微米。②仅在孔和图形上覆盖干膜，以干膜作抗蚀层。③在酸性蚀刻液中蚀去多余的铜，从而得到所需要的导线图形。第139页,共184页，2024年2月25日，星期天2、标准法图形电镀法（二次镀铜）化学镀铜板面电镀铜（通孔电镀）（一次铜、板电）图形电镀铜（图形电镀）（二次铜、线路铜）接线端电镀电镀锡铅焊料第140页,共184页，2024年2月25日，星期天

材料准备→按产品尺寸下料→重叠并钻导向孔→钻孔→表面研磨→化学镀铜→板面电镀铜（一次镀铜）→电镀后修整→用干膜遮盖→对准胶片位置曝光→显像→按线路图形电镀铜（二次镀铜）

电镀锡铅焊料→剥去保护层→蚀刻→熔化焊料→熔化接线端的锡铅焊料→打磨接线端→接线端电镀→印上文字和焊料保护层→外形加工→电气试验→目测检验→捆包、发货标准法图形电镀法工艺流程：第141页,共184页，2024年2月25日，星期天注意在层压板上复制图形时，要镀以厚的化学镀铜层第142页,共184页，2024年2月25日，星期天制造印刷线路板的电镀种类通孔电镀图形电镀接线端电镀第143页,共184页，2024年2月25日，星期天通孔电镀通孔电镀：就是在绝缘底板上必须开的孔中进行电镀，使底板上、下的图形获得电气连接的电镀方法。第144页,共184页，2024年2月25日，星期天图形电镀：在PCB的制作过程中，将合格的，已完成干菲林图形转移工序的板料，用酸铜电镀的方法使线路铜和孔壁铜加厚到可以满足客户要求的厚度，并且以镀锡层来作为下工序蚀刻的保护层。图形电镀也称表面电镀。图形电镀第145页,共184页，2024年2月25日，星期天接线端电镀电镀接线端电镀：印刷线路板的接线端乃是象闸刀的形式与电气接头连接的部位，该部位的电镀称为接线端电镀，也称接插件电镀。第146页,共184页，2024年2月25日，星期天印刷线路板孔金属化方法机械方式通孔金属化非化学方式通孔金属化（双面板和多层板：涂覆电镀膏）电镀孔金属化（双面板和多层板）第147页,共184页，2024年2月25日，星期天覆铜板的孔金属化电镀：减成法无覆铜层的树脂板的孔金属化：全加成法四、通孔电镀、图形电镀第148页,共184页，2024年2月25日，星期天第149页,共184页，2024年2月25日，星期天第150页,共184页，2024年2月25日，星期天孔壁孔第151页,共184页，2024年2月25日，星期天1、覆铜板的孔金属化电镀：

减成法印刷线路板→钻孔→去钻污（除油及粗化）→敏化、活化（或胶体钯活化）→解胶（去锡盐处理）→化学镀铜（或化学镀镍）→第一次电镀铜（通孔电镀）→干燥→图形印刷（光致抗蚀膜）→第二次镀铜（图形电镀）→图形保护电镀锡→去掉抗蚀膜→蚀刻→退锡→干燥→检查→进入后工序第152页,共184页，2024年2月25日，星期天镀锡作为保护图形的抗蚀层—经过图形印刷并经孔金属化和镀铜处理后的印制板，在图形腐蚀前要镀上一层锡，这样，在去掉抗蚀膜后，将多余的铜层蚀刻掉时，镀有锡的线路图形就保留下来并形成了线路板上的线路。这时的镀锡层纯粹就是抗蚀铜剂，在完成图形蚀刻后锡要被退掉。要求分散能力好、镀层均匀。第153页,共184页，2024年2月25日，星期天图形电镀第154页,共184页，2024年2月25日，星期天2、无覆铜层的树脂板的孔金属化：全加成法无覆铜层的树脂板→钻孔→图形印刷（抗镀膜）→活化→解胶→化学镀铜→干燥→检查→进入后工序第155页,共184页，2024年2月25日，星期天25µm熔融焊料的热冲击第156页,共184页，2024年2月25日，星期天第157页,共184页，2024年2月25日，星期天第158页,共184页，2024年2月25日，星期天举例：双面通孔电镀工艺

钻孔→去毛刺→研磨→除油→化学水洗→化学蚀刻→稀硫酸浸蚀→水洗→稀盐酸浸蚀→胶体钯活化→水洗→解胶→涂粘结促进剂→水洗→化学镀铜→水洗→稀硫酸浸蚀→水洗→电镀铜第159页,共184页，2024年2月25日，星期天化学蚀刻过硫酸铵200g/L温度20±5℃时间1-2min第160页,共184页，2024年2月25日，星期天稀硫酸浸蚀10%稀硫酸常温2min第161页,共184页，2024年2月25日，星期天稀盐酸浸蚀20-50%稀盐酸常温2min第162页,共184页，2024年2月25日，星期天胶体钯活化氯化钯0.5g氯化亚锡25g盐酸300mL水600mL温度40-60℃时间10min第163页,共184页，2024年2月25日，星期天化学镀铜硫酸铜7g/L酒石酸盐20g/L甲醛25mL/L氢氧化钠5g/L硫酸钠2g/L温度18-22℃pH11-12.5时间5-10min第164页,共184页，2024年2月25日，星期天通孔镀—焦磷酸镀铜焦磷酸铜90g/L焦磷酸钾355g/L